Страница 66 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. С соляной кислотой не взаимодействует оксид, формула которого

1) $K_2O$

2) $BaO$

3) $FeO$

4) $P_2O_5$

Для решения данной задачи необходимо определить химические свойства предложенных оксидов. Соляная кислота ($HCl$) является типичной кислотой и будет вступать в реакцию с оксидами, обладающими основными или амфотерными свойствами. Кислоты не реагируют с кислотными оксидами.

1) K₂O

Оксид калия ($K_2O$) — это оксид щелочного металла (калия), который проявляет ярко выраженные основные свойства. Основные оксиды реагируют с кислотами, образуя соль и воду.
Уравнение реакции: $K_2O + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O$.
Следовательно, оксид калия взаимодействует с соляной кислотой.

2) BaO

Оксид бария ($BaO$) — оксид щелочноземельного металла (бария), который также является основным оксидом. Он вступает в реакцию с соляной кислотой.
Уравнение реакции: $BaO + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O$.
Следовательно, оксид бария взаимодействует с соляной кислотой.

3) FeO

Оксид железа(II) ($FeO$) является оксидом металла, который проявляет в основном основные свойства. Он реагирует с кислотами.
Уравнение реакции: $FeO + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2O$.
Следовательно, оксид железа(II) взаимодействует с соляной кислотой.

4) P₂O₅

Оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) является оксидом неметалла (фосфора). Это типичный кислотный оксид, которому соответствует фосфорная кислота ($H_3PO_4$). Кислотные оксиды не реагируют с кислотами, так как вещества с одинаковым типом химических свойств (в данном случае, кислотным) друг с другом не взаимодействуют.
Реакция между $P_2O_5$ и $HCl$ не протекает.
Следовательно, оксид фосфора(V) не взаимодействует с соляной кислотой.

Ответ: 4

10. Укажите формулы оксидов, вступающих в реакцию друг с другом.

1) $Na_2O$ и $CaO$

2) $CO_2$ и $K_2O$

3) $SO_3$ и $P_2O_5$

4) $NO$ и $H_2O$

Для того чтобы два оксида вступили в реакцию друг с другом, они, как правило, должны обладать противоположными химическими свойствами: один должен быть основным (или амфотерным), а другой – кислотным (или амфотерным). Оксиды с одинаковыми свойствами (например, два основных или два кислотных) друг с другом не реагируют. Несолеобразующие оксиды также не вступают в такие реакции. Проанализируем каждую предложенную пару.

1) Na₂O и CaO
Оксид натрия ($Na_2O$) является основным оксидом, так как образован щелочным металлом натрием. Оксид кальция ($CaO$) также является основным оксидом, так как образован щелочноземельным металлом кальцием. Два основных оксида не вступают в реакцию друг с другом.
Ответ: не реагируют.

2) CO₂ и K₂O
Диоксид углерода ($CO_2$) является кислотным оксидом (соответствующая кислота – угольная, $H_2CO_3$), а оксид калия ($K_2O$) – основным (соответствующее основание – гидроксид калия, $KOH$). Кислотный и основной оксиды реагируют с образованием соли – карбоната калия.
Уравнение реакции: $CO_2 + K_2O \rightarrow K_2CO_3$
Ответ: реагируют.

3) SO₃ и P₂O₅
Оксид серы(VI) ($SO_3$) и оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) оба являются кислотными оксидами. Им соответствуют серная ($H_2SO_4$) и фосфорная ($H_3PO_4$) кислоты. Два кислотных оксида не вступают в реакцию друг с другом.
Ответ: не реагируют.

4) NO и H₂O
Оксид азота(II) ($NO$) является несолеобразующим оксидом. Такие оксиды не образуют солей при реакции с кислотами или основаниями и не реагируют с водой ($H_2O$) в обычных условиях с образованием кислоты или основания.
Ответ: не реагируют.

Таким образом, единственная пара, в которой оксиды вступают в химическую реакцию друг с другом, — это кислотный оксид $CO_2$ и основной оксид $K_2O$.

Ответ: 2

11. Укажите свойства, характерные для основных оксидов:

1) взаимодействуют с водой с образованием растворимых оснований

2) вступают в реакции со щелочами

3) реагируют с кислотными оксидами с образованием солей

4) могут быть твёрдыми, жидкими, газообразными

5) вступают в реакцию обмена с кислотами

Для того чтобы указать свойства, характерные для основных оксидов, проанализируем каждое утверждение по отдельности.

1) взаимодействуют с водой с образованием растворимых оснований

Это свойство характерно только для оксидов щелочных и щелочноземельных металлов (например, $Na_2O$, $CaO$). Они образуют соответствующие гидроксиды, которые являются растворимыми основаниями (щелочами). Например: $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$. Однако подавляющее большинство основных оксидов (например, $CuO$, $Fe_2O_3$) с водой не реагируют. Следовательно, это свойство не является общим для всего класса основных оксидов.
Ответ: утверждение не является общим свойством для всех основных оксидов.

2) вступают в реакции со щелочами

Основные оксиды проявляют основные свойства, а щелочи являются сильными основаниями. Вещества с одинаковым типом химических свойств (основное с основным), как правило, не взаимодействуют. Реакции со щелочами характерны для кислотных и амфотерных оксидов. Например, кислотный оксид $CO_2$ реагирует со щелочью $NaOH$: $CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$. Основный оксид $MgO$ с $NaOH$ не взаимодействует.
Ответ: утверждение неверно.

3) реагируют с кислотными оксидами с образованием солей

Это одно из ключевых химических свойств основных оксидов. Будучи химическими противоположностями, основные оксиды реагируют с кислотными оксидами, образуя соли в результате реакции соединения. Например, основный оксид кальция $CaO$ реагирует с кислотным оксидом углерода(IV) $CO_2$ с образованием соли — карбоната кальция $CaCO_3$: $CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$. Это свойство характерно для всех типичных основных оксидов.
Ответ: утверждение верно.

4) могут быть твёрдыми, жидкими, газообразными

Основные оксиды являются оксидами металлов, в которых преобладает ионная химическая связь. Это обуславливает их кристаллическое строение и, как следствие, твёрдое агрегатное состояние при стандартных условиях. Жидкие и газообразные оксиды при н.у. (например, $H_2O, CO_2, SO_2, N_2O_4$) являются кислотными, амфотерными или несолеобразующими. Основных оксидов в жидком или газообразном состоянии при стандартных условиях не существует.
Ответ: утверждение неверно.

5) вступают в реакцию обмена с кислотами

Это фундаментальное свойство основных оксидов, которое демонстрирует их основный характер. Взаимодействие с кислотами протекает по типу реакции обмена, в результате которой образуются соль и вода. Например, оксид меди(II) $CuO$ реагирует с соляной кислотой $HCl$: $CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$.
Ответ: утверждение верно.

Таким образом, свойства, характерные для основных оксидов, указаны в пунктах 3 и 5.

12. Установите соответствие между оксидом и реагентом, с которым этот оксид может вступать в реакцию.

ОКСИД
А) $CuO$
Б) $K_2O$
В) $SO_2$

РЕАГЕНТ
1) $CO_2$
2) $HCl$
3) $NO$
4) $NaOH$
5) $H_2O$

Для решения этой задачи необходимо определить химические свойства каждого оксида и найти реагент, с которым он может взаимодействовать.

А) CuO

Оксид меди(II) ($CuO$) является основным оксидом. Основные оксиды реагируют с кислотами. Из предложенного списка реагентов, соляная кислота ($HCl$) является кислотой. Реакция между основным оксидом и кислотой приводит к образованию соли и воды.

Уравнение реакции:

$CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

Другие реагенты не подходят: $CuO$ не реагирует с основанием ($NaOH$) или водой ($H_2O$). Реакция с кислотным оксидом $CO_2$ возможна, но взаимодействие с сильной кислотой $HCl$ является более характерным свойством для основного оксида. Следовательно, наиболее подходящий реагент — соляная кислота.

Ответ: 2

Б) K₂O

Оксид калия ($K_2O$) является оксидом щелочного металла и обладает ярко выраженными основными свойствами. Он активно реагирует с водой, кислотами и кислотными оксидами. Чтобы сделать однозначный выбор, проанализируем реакции для всех оксидов. Как будет показано ниже, для оксида серы(IV) ($SO_2$) единственным подходящим реагентом из списка является гидроксид натрия ($NaOH$). Это значит, что для $K_2O$ остаются реагенты $CO_2$, $HCl$ и $H_2O$. Из них вода ($H_2O$) вступает в реакцию с $K_2O$, образуя сильное основание (щёлочь) — гидроксид калия. Эта реакция является одной из ключевых характеристик оксидов щелочных металлов.

Уравнение реакции:

$K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$

Поскольку другие пары (А-2 и В-4) определяются более однозначно, логично предположить, что для $K_2O$ предназначен реагент $H_2O$.

Ответ: 5

В) SO₂

Оксид серы(IV) ($SO_2$) является кислотным оксидом. Кислотные оксиды реагируют с основаниями. В списке реагентов гидроксид натрия ($NaOH$) является сильным основанием (щёлочью). Это единственный реагент-основание в списке, и он будет реагировать только с кислотным оксидом $SO_2$.

Уравнение реакции:

$SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O$

Эта реакция является типичным примером нейтрализации кислотного оксида основанием. Таким образом, для оксида серы(IV) подходит гидроксид натрия.

Ответ: 4

13. Основную массу земной коры составляет оксид кремния(IV) ($SiO_2$), образующий кварц, кварцевый песок, кремнезём, горный хру-сталь и др.

Сравните свойства оксида кремния(IV) ($SiO_2$) и оксида углерода(IV) ($CO_2$) – углекислого газа.

Оксид кремния(IV) ($SiO_2$) и оксид углерода(IV) ($CO_2$) являются высшими оксидами элементов IVA-группы периодической системы — кремния и углерода. Несмотря на их родство, свойства этих оксидов существенно различаются, что в первую очередь обусловлено разным типом строения.

Строение и физические свойства

Ключевое различие между $SiO_2$ и $CO_2$ заключается в типе их кристаллической решётки.

Оксид кремния(IV), известный как кремнезём, имеет атомную кристаллическую решётку. В этой решётке каждый атом кремния прочно связан ковалентными связями с четырьмя атомами кислорода, а каждый атом кислорода — с двумя атомами кремния. Это образует единую гигантскую и очень прочную трёхмерную структуру. Следствием такого строения являются его физические свойства:
- твёрдое агрегатное состояние при обычных условиях;
- очень высокие температуры плавления (около $1725^\circ C$) и кипения (около $2230^\circ C$);
- высокая твёрдость (кварц);
- нерастворимость в воде и большинстве растворителей.

Оксид углерода(IV), или углекислый газ, напротив, имеет молекулярную структуру. Он состоит из отдельных молекул $CO_2$, в которых атомы связаны двойными ковалентными связями (O=C=O). В твёрдом состоянии («сухой лёд») эти молекулы удерживаются друг около друга лишь слабыми межмолекулярными силами (Ван-дер-Ваальса). Этим обусловлены его свойства:
- газообразное агрегатное состояние при обычных условиях;
- низкая температура сублимации (перехода из твёрдого состояния в газообразное) — $-78,5^\circ C$;
- ограниченная растворимость в воде.

Химические свойства

Общим свойством для обоих оксидов является их кислотный характер, однако их химическая активность различна.

Взаимодействие с водой: $CO_2$ обратимо реагирует с водой, образуя слабую и нестабильную угольную кислоту: $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$. $SiO_2$ с водой не реагирует.

Взаимодействие со щелочами: Оба оксида реагируют со щелочами с образованием солей. $CO_2$ реагирует легко, даже при комнатной температуре: $CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$. $SiO_2$ реагирует только при сплавлении или с горячими концентрированными растворами щелочей: $SiO_2 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SiO_3 + H_2O$.

Взаимодействие с основными оксидами: Оба оксида вступают в реакцию с основными оксидами при нагревании, образуя соли (карбонаты и силикаты): $CO_2 + CaO \rightarrow CaCO_3$; $SiO_2 + CaO \xrightarrow{t} CaSiO_3$.

Взаимодействие с кислотами: $SiO_2$ проявляет уникальное свойство — он реагирует с плавиковой (фтороводородной) кислотой, что используется для травления стекла: $SiO_2 + 4HF \rightarrow SiF_4\uparrow + 2H_2O$. $CO_2$, как типичный кислотный оксид, с другими кислотами не взаимодействует.

Ответ: Оксид кремния(IV) и оксид углерода(IV) являются кислотными оксидами, но кардинально различаются по строению и физическим свойствам. $SiO_2$ — твёрдое вещество с атомной кристаллической решёткой, очень тугоплавкое, твёрдое и нерастворимое в воде. $CO_2$ — газ с молекулярным строением, сублимирующийся при низкой температуре, ограниченно растворимый в воде с образованием угольной кислоты. Химически оба реагируют со щелочами и основными оксидами, но $CO_2$ значительно активнее при обычных условиях. Уникальным свойством $SiO_2$ является его способность реагировать с плавиковой кислотой.

1. В ряду веществ, формулы которых $H_2S$, $H_2O$, $KOH$, $SO_2$, $P_2O_5$, $H_3PO_4$, $CuO$, число оксидов равно

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Решение

Оксиды — это сложные вещества, которые состоят из двух химических элементов (являются бинарными), один из которых — кислород в степени окисления -2. Чтобы найти число оксидов в предложенном ряду, проанализируем каждое вещество.

Дан ряд веществ: $H_2S, H_2O, KOH, SO_2, P_2O_5, H_3PO_4, CuO$.

1. $H_2S$ (сероводород) — соединение водорода и серы. Не содержит кислород, следовательно, не является оксидом.

2. $H_2O$ (вода или оксид водорода) — бинарное соединение, состоящее из водорода и кислорода. Является оксидом.

3. $KOH$ (гидроксид калия) — соединение, состоящее из трех элементов: калия, кислорода и водорода. Не является бинарным, следовательно, не является оксидом (относится к классу оснований).

4. $SO_2$ (оксид серы(IV)) — бинарное соединение, состоящее из серы и кислорода. Является оксидом.

5. $P_2O_5$ (оксид фосфора(V)) — бинарное соединение, состоящее из фосфора и кислорода. Является оксидом.

6. $H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота) — соединение, состоящее из трех элементов: водорода, фосфора и кислорода. Не является бинарным, следовательно, не является оксидом (относится к классу кислот).

7. $CuO$ (оксид меди(II)) — бинарное соединение, состоящее из меди и кислорода. Является оксидом.

Таким образом, в данном ряду оксидами являются следующие вещества: $H_2O, SO_2, P_2O_5, CuO$. Всего 4 вещества.

Ответ: 4